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激光淬火是利用激光对金属表面进行加热淬火的表面强化工艺。现已有数种常用的激光器，其中由于CO 2 激光器功率大（可达几十千瓦），效率高（理论值为40%，一般为10%～20%），能长时间连续工作，所以能在热处理得以应用并逐步推广。激光加热时，由于过程极短，无须考虑大气介质的影响，又由于加热层较薄，是自激冷淬火，加之高速钢硬化能力强，空淬即硬，不需要特殊的冷却设备。通过调节光斑尺寸、扫描速度和激光功率等参数，控制工件表面温度和透热层深度，以获得合格的甚至是高品质的产品。工艺过程短，加热区域小，因而淬火件变形也小，这是激光淬火的最大优点。自20世纪70年代开始，激光淬火已逐步在工模具热处理中得以推广运用。
实践证明，高速钢刀具经激光淬火，其硬度及耐磨性均有明显提高，从而提高了使用寿命。
W18Cr4V钢制车刀，经激光淬火和常规盐浴淬火后做寿命试验，车削硬度为230HBW的45钢正火件，转速为360r/min，进给量为0.24mm/r，切削深度为1.25mm，前者寿命是后者的3～4倍。
经分析，刀具寿命提高的原因，可能与激光淬火时奥氏体晶粒超细化（马氏体也得到了细化）、马氏体中碳含量及位错增加等因素有关。